Выбор и проверка шин 110 кВ

В ОРУ 110 кВ портального типа для соединения электрических аппаратов в цепях силовых трансформаторов применяются гибкие шины, выполненные проводами марки АС.

Для ОРУ 110 кВ экономически целесообразное сечение шин F, мм², определяется из соотношения:

где - расчетный ток силового трансформатора в часы максимума нагрузки подстанции без учета увеличения тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети, А;

- нормированное значение экономической плотности тока для неизолированных алюминиевых проводов.

Выбираем стандартное сечение провода F = 95 мм².

Выбранное сечение проверяют по допустимому длительному току I_ДОП, с учетом увеличения тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети:

Условие выполняется.

Проверку гибких шин на электродинамическое действие тока КЗ производить только при .В нашем случае её проводить не требуется

Сечение шин проверяется на термическую стойкость в соответствии с условием:

J_К £ J_К,ДОП,

где J_К - температура нагрева проводника к моменту отключения КЗ, ⁰С;

J_К,ДОП - предельно допустимая температура нагрева проводника при КЗ, ⁰С.

а) по данным кривой 3 [4, с. 133, рисунок 8.9] для начальной температуры проводника найдем значение величины

б) найдем значение величины А, соответствующее конечной температуре нагрева проводника:

в) по найденному значению определяют

Сравниваем полученное значение конечной температуры нагрева проводников с допустимой температурой:

.

Для жестких шин:

Ошиновка ОРУ 110 кВ выполняется алюминиевыми жесткими шинами прямоугольного сечения.

Для ОРУ 110 кВ, экономически целесообразное сечение шин F, мм², определяется из соотношения:

где - расчетный ток силового трансформатора в часы максимума нагрузки подстанции без учета увеличения тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети, А;

- нормированное значение экономической плотности тока для меди.

Выбираем на полюс однополосные шины, состоящие из 1 полосы прямоугольного сечения F = 119 мм², H=30 мм, В= 4 мм.

Выбранное сечение проверяют по допустимому длительному току I_ДОП, с учетом увеличения тока в послеаварийных и ремонтных (утяжеленных) режимах сети):

Условие выполняется.

Сечение жестких шин проверяется на электродинамическую стойкость:

где - максимальное механическое напряжение в материале шин, МПа;

- предельно допустимое напряжение в материале шин, МПа.

Максимальное механическое напряжение в материале шин:

где l =10 – длина пролета шин, м;

λ = 8 – коэффициент зависящий от условия закрепления шин и числа пролетов;

– момент сопротивления поперечного сечения шины, м³;

a = 1– расстояние между осями проводников, м;

=2090- ударный ток трехфазного КЗ, А;

К_ф =1 – коэффициент формы, для проводников прямоугольного сечения по кривым [4, с. 104, рисунок 7.3];

К_РАСП = 1 – коэффициент, зависящий от взаимного расположения проводников по [4, с. 105, таблица 7.3];

Сечение шин проверяется на термическую стойкость в соответствии с условием:

J_К £ J_К,ДОП,

где J_К - температура нагрева проводника к моменту отключения КЗ, ⁰С;

J_К,ДОП - предельно допустимая температура нагрева проводника при КЗ, ⁰С.

а) по данным кривой 1 [4, с. 133, рисунок 8.8] для начальной температуры проводника найдем значение величины

б) найдем значение величины А, соответствующее конечной температуре нагрева проводника:

в) по найденному значению определяют

Сравниваем полученное значение конечной температуры нагрева проводников с допустимой температурой:

.

Изоляторы выбираются по условию:

Изоляторы проверяются на электродинамическую стойкость по условию:

где - максимальная нагрузка на изоляторы, Н;

где l =7,5 – длина пролета шин, м;

λ = 8 – коэффициент зависящий от условия закрепления шин и числа пролетов;

a = 1– расстояние между осями проводников, м;

=2090- ударный ток трехфазного КЗ, А;

К_ф =1 – коэффициент формы, для проводников круглого сечения;

К_РАСП = 1 – коэффициент, зависящий от взаимного расположения проводников по [4, с. 105, таблица 7.3];

Выбираем С4-450 I УХЛ1

- допустимая механическая на нагрузка на изоляторы, Н;